Cacbon vô định hình

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm


Carbon vô định hình, còn được gọi là trạng thái chuyển tiếp của cacbon, là một thù hình của carbon trong một thể loại, lịch sử của giáo dục trong các vật liệu carbon, làm việc với than chì, kim cương cạnh nhau, được coi là một trong ba trạng thái của khí carbon.

Cũng chứa vô định hình có đường kính nhỏ cacbon (<30 nm) hoặc than chì graphite mức crystallite ba chiều, có rất nhiều vi bất thường chính cạnh. Nhựa ăn furosemide thu được bằng cách chậm cacbon carbon thủy tinh, ngoài việc có chứa một số lượng lớn các sp2 carbon, nhưng cũng có rất nhiều sp3 carbon. Nhiệt độ thấp hơi hóa chất phương pháp lắng đọng những bộ phim kim cương, mặc dù các nguyên tử cacbon liên kết với sp3 trên, nhưng có vài cách các nguyên tử cacbon sp2 liên kết với nhau. Mô hình cấu trúc tổng thể không thể được sử dụng để mô tả một chất duy nhất của thể loại này, với các vật liệu cácbon hoặc nhà nước chuyển đổi carbon để thể hiện thích hợp hơn.Carbon vô định hình là carbon tự do, phản ứng không có cấu trúc tinh thể nào (còn gọi là carbon dạng kim cương). Vật liệu carbon vô định hình có thể được ổn định bằng cách chấm dứt liên kết lủng lẳng-π với hydro. Như với các chất rắn vô định hình khác, một số thứ tự tầm ngắn có thể được quan sát thấy. Carbon vô định hình thường được viết tắt là aC cho carbon vô định hình chung, aC: H hoặc HAC cho cacbon vô định hình hydro hóa, hoặc ta-C cho carbon vô định hình tứ diện.

Trong khoáng vật học, carbon vô định hình là tên được sử dụng cho than, bồ hóng, cacbon có nguồn gốc từ cacbua và các dạng cacbon không tinh khiết khác không phải là graphit và kim cương. Tuy nhiên, theo nghĩa tinh thể, vật liệu không thực sự vô định hình mà là vật liệu đa tinh thể của graphit hoặc kim cương [2] trong một ma trận carbon vô định hình. Carbon thương mại cũng thường chứa một lượng đáng kể các nguyên tố khác, cũng có thể hình thành các tạp chất tinh thể.

Trong khoa học hiện đại

Với sự phát triển của kỹ thuật lắng đọng màng mỏng và kỹ thuật tăng trưởng hiện đại trong nửa sau của thế kỷ 20, như lắng đọng hơi hóa học, lắng đọng, và lắng đọng hồ quang, nó trở thành có thể chế tạo vật liệu carbon vô định hình.

Carbon vô định hình thực sự có các electron π cục bộ (trái ngược với các liên kết π thơm trong graphite), và các liên kết của nó hình thành với độ dài và khoảng cách không phù hợp với bất kỳ đồng vị cácbon khác. Nó cũng chứa một nồng độ cao của các liên kết lơ lửng; những sai lệch này gây ra khoảng cách tương đối (được đo bằng cách sử dụng nhiễu xạ) của hơn 5% cũng như sự thay đổi đáng chú ý trong góc liên kết.

Các tính chất của màng carbon vô định hình thay đổi tùy thuộc vào các thông số được sử dụng trong quá trình lắng đọng. Phương pháp chính để mô tả carbon vô định hình là thông qua tỷ lệ giữa các liên kết lai sp2 đến sp3 có trong vật liệu. Graphite bao gồm hoàn toàn các liên kết lai sp2, trong khi kim cương chỉ bao gồm các liên kết lai sp3. Các vật liệu có nhiều liên kết lai sp3 được gọi là cacbon vô định hình tứ diện, do hình tứ diện được hình thành bởi các liên kết lai sp3, hoặc như carbon dạng kim cương (do sự tương đồng của nhiều tính chất vật lý với kim cương).

Thí nghiệm, tỷ lệ sp2 đến sp3 có thể được xác định bằng cách so sánh cường độ tương đối của các pic phổ khác nhau (bao gồm quang phổ EELS, XPS, và Raman) với các giá trị mong đợi cho graphit hoặc kim cương. Trong các công trình lý thuyết, tỷ lệ sp2 đến sp3 thường thu được bằng cách đếm số lượng nguyên tử cacbon với ba hàng xóm ngoại quan so với các số liệu có bốn hàng xóm ngoại quan. (Kỹ thuật này đòi hỏi phải quyết định một số liệu tùy ý để xác định xem các nguyên tử lân cận được coi là ngoại quan hay không, và do đó chỉ được sử dụng như một dấu hiệu của tỷ lệ sp2-sp3 tương đối.)

Mặc dù đặc tính của vật liệu carbon vô định hình theo tỷ lệ sp2-sp3 có vẻ như chỉ ra một phạm vi các thuộc tính một chiều giữa graphite và kim cương, điều này chắc chắn không phải là trường hợp. Nghiên cứu hiện đang được tiến hành theo các cách để mô tả và mở rộng trên phạm vi các tính chất được cung cấp bởi các vật liệu carbon vô định hình.

Tất cả các dạng carbon hydro hóa thực tế (ví dụ: khói, bồ hóng khói, than được khai thác như bitum và than antraxit) chứa một lượng lớn hydrocarbon thơm đa vòng, và do đó hầu như chắc chắn gây ung thư.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]